Controllo piastre e guarnizioni, manutenzione per Scambiatori di Calore

La Manutenzione è fondamentale per il buon funzionamento di uno Scambiatore di Calore, al fine di prevenire interruzioni di produzione e blocchi macchine indesiderati. Uno scambiatore di calore è un macchinario termico impiegato in applicazioni per impianti industriali come la termostatazione, la termoregolazione e il recupero di calore, per mantenere costanti temperature di lavoro nei processi manifatturieri, con risparmio di costi e di consumo energetico. Gli scambiatori di calore a piastre, dopo un certo periodo di servizio, possono presentare dei problemi che vanno controllati, per assicurare piena funzionalità al sistema di scambio termico: i fluidi di lavoro possono lasciare depositi sulle piastre, e alcuni di questi posso arrivare a danneggiarle, ma anche le guarnizioni e i materiali di chiusura vanno incontro a un processo di invecchiamento.

Il primo passo per evitare problemi, è pianificare un intervento di manutenzione, con pulizia delle unità dell’impianto e controllo dello stato delle piastre, delle guarnizioni e degli altri componenti, o anche con una pulizia chimica per rimuovere depositi e incrostazioni che possono limitare il trasferimento termico abbassando la resa del sistema di termoregolazione. Le piastre possono essere pulite sul posto (CIP, cleaning on site), a tal ragione scambiatori con componenti accessibili per il controllo sono la migliore soluzione, poiché possono venire controllati direttamente nell’impianto di installazione. Altrimenti, il blocco piastre deve essere portato al fornitore, che lo controllerà provvedendo alla pulizia e alla sostituzione delle vecchie piastre, se fosse necessario un ricondizionamento del sistema, riportandolo a quota progetto.

Un controllo di manutenzione periodico è la soluzione più veloce, pratica ed economica. Trascurare la manutenzione può infatti portare, nel lungo termine, a gravi malfunzionamenti a carico delle performance dell’intero sistema, con aumento dei consumi energetici e richiedendo interventi più importanti di rigenerazione dell’impianto termico. Se è presente un’occlusione, una pulizia potrebbe non essere sufficiente, e sedimenti di vecchia formazione possono portare a corrosione delle piastre e dei componenti, arrivando a livelli di stress che possono portare alla rottura delle piastre e dei tubi. Occorre allora rimuovere lo scambiatore per trovare l’ostruzione, cambiando eventualmente le parti e i componenti danneggiati, sostituendo le guarnizioni e testando l’unità in pressione. La rigenerazione di uno scambiatore di calore include diverse operazioni:

  • completo smontaggio
  • rimozione e sostituzione delle vecchie guarnizioni
  • pulizia e lavaggio delle piastre
  • test con liquidi penetranti
  • sostituzione piastre danneggiate e/o corrose
  • rigenerazione del fusto
  • regolazione bocchelli
  • riassemblaggio con serraggio a quota progetto
  • collaudo in pressione
  • test PED laddove richiesto

Molti possono essere gli indicatori di un problema in uno scambiatore di calore: un aumento nella temperatura dell’acqua o nella pressione, perdita di liquidi che è impossibile fermare stringendo le chiusure secondo il manuale di istruzioni. Una diminuzione nel flusso di lavoro può essere dovuta a un’ostruzione di qualsiasi natura, e allarmante deve anche essere un aumento nella durata del ciclo termico e un carico di lavoro superiore del sistema di termoregolazione che provoca un aumento nei consumi. Ad ogni modo, in caso di anomalie è consigliabile interrompere l’operatività del sistema e chiamare il servizio d’assistenza, in quanto tenere la macchina in lavorazione in condizioni non ottimali può compromettere ulteriormente e in maniera più seria lo scambiatore di calore.

A seconda del tipo di liquidi con cui il sistema lavora e del tipo di processi che serve, è possibile scegliere il piano di manutenzione più consono. La migliore strategia per stabilire il momento adatto per un intervento di manutenzione è comunque installare nell’impianto termico dei sistemi di monitoraggio (manometri e termometri o un data logger dotato di sensori a seconda della sofisticazione dell’impianto), che consente un controllo continuo e attento delle condizioni operative del sistema, in modo da poter prendere soluzioni tempestive al primo insorgere di un’anomalia, il modo migliore per prevenire inconvenienti e spese impreviste.

Per prevenire o almeno minimizzare problemi di manutenzione, un fattore cruciale è poi fin dall’inizio la giusta scelta dei materiali dello scambiatore di calore, il tipo e il giusto spessore dei materiali per evitare problemi di corrosione. Il design, il materiale e lo spessore delle piastre sono elementi primari per l’efficienza del sistema. I materiali delle guarnizioni e delle piastre devono essere compatibili con il genere di fluidi che lavorano nell’impianto, e con il range di temperature che attraversano nel processo di dissipazione termico.

Per evitare danni al sistema, con relativi fermi macchina e stop di produzione, è caldamente consigliabile definire un piano di manutenzione adeguato alle caratteristiche del sistema di termoregolazione e del processo industriale. Meglio essere proattivi, un buon piano di manutenzione programmato con visite e controlli regolari è una strategia che porta a significativi risparmi economici, mantenendo costante il livello di servizio dei macchinari coinvolti in produzione, scongiurando costose interruzioni e assicurando le migliori condizioni operative dell’impianto industriale.